[高三理化生]1-1 DNA重组技术的基本工具.pptVIP

§1-1 DNA重组技术的基本工具 引言 青霉菌能产生对人类有益的抗生素 ——青霉素 家蚕能吐出蚕丝为人类利用 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮 定向基因改造设想 设想一：能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮 设想二：能否让细菌“吐出”蚕丝 设想三：能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物 基因工程的概念 科学家在20世纪70年代创立了定向改造生物的新技术——基因工程 基因工程:是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 特点： 基因工程过程示意图 基因工程培育抗虫棉的简要过程 基因工程培育抗虫棉的关键步骤 关键步骤一： 关键步骤二： 关键步骤三： 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 准确切割DNA的工具 1、限制性核酸内切酶 主要从原核生物中分离，酵母菌等生物细胞也含有（限制酶是在生物体内的一类酶，能将外来的DNA切断）。这种切割作用是在双链DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶 限制性核酸内切酶 下列关于限制酶的叙述中，错误的是（ ） A.它能在特殊位点切割DNA分子 B.同一种酶切割不同的DNA产生的黏性末端能够很好的进行碱基配对 C.它能任意切割不同的DNA从而产生大量的DNA片段 D.每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列 1.酶的种类： 想一想:DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么? 下列关于DNA连接酶的叙述正确的是（ ） ①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接 ②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接 ③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成 ④催化DNA分子脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键的形成 A.①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④ 以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析： ①GC… ②AATTC… ③ …GC ④ …CTTAA CG… G… …CG …G (1)其中①和 是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用DNA连接酶通常是 。 （2） 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常是 。 3、基因进入受体细胞的运载体 1、使用载体的目的 2、载体条件 3、载体种类 作为基因工程运载体的条件 常用载体——质粒 细菌的质粒，是一种相对分子质量较小、独立与拟核DNA之外的环状DNA（一般有100——200kb左右）。有的细菌中有一个，有的有多个。质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移。可以独立复制，也可整合到细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。 2、常用载体——质粒 3、其他载体 ＆噬菌体载体：可以将外源基因载入到大肠杆菌等宿主细胞中 动、植物病毒：能够将外源基因分别带到植物细胞和动物细胞内 课堂测试 1、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ） A. 同种限制酶 B. 两种限制酶 C.同种连接酶 D. 两种连接酶 2、不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA A D * * 苏云金芽胞杆菌 抗虫基因 普通棉花（无抗虫特性） 棉花细胞（含抗虫基因） 棉花植株（有抗虫特性） 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 提取 导入 从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出抗虫基因 抗虫基因与运载体DNA 连接 抗虫基因导入受体（棉花）细胞 ：分子手术刀 DNA片段的连接工具 ——限制性核酸内切酶（限制酶） ：分子缝合针 基因进入受体细胞的载体 ——DNA连接酶 ：分子运输车 ——运载体 1、来源： 2、作用及特点： 3、产物： 特点： 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点切割DNA分子。 例如： 大肠杆菌(E.coli)的EcoRⅠ限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 黏性末端 黏性末端 回文序列 ——专一性 如何切割DNA分子呢？ DNA分子 磷酸二酯键 切割DNA分子实质是断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 切割DNA分子后形成什么呢？ 产物： 黏性末端（在中轴线两侧切割DNA） 平末端 （在中轴线处切割DNA） 过程见图1-3 G A A T T